Gelijkspanning of wisselspanning?
Dit artikel is geschreven door:

Emeritus professor Lou van der Sluis
Gepubliceerd op 20 februari, 2024
De voordelen en nadelen van wisselspanning
Wisselspanning lijdt bij transport over grote afstand meer verlies dan gelijkspanning. Dat komt doordat een hoogspanningsleiding een kleine inductie heeft en een capaciteit naar aarde. Over de inductie verliest een wisselstroom aan spanning. Bovendien leidt een wisselspanning over een capaciteit tot een lekstroom naar aarde. Naarmate de aaneenschakeling van inducties en capaciteiten langer wordt, nemen ook de verliezen toe. Bij gelijkspanning spelen inductie en capaciteit geen rol en blijven alleen de ohmse verliezen over. Die zijn te verlagen door een hogere spanning te kiezen. De toepassing van gelijkstroom heeft een toekomst maar vaak blijft wisselspanning handiger. Het is interessant om te realiseren dat elektriciteit ooit begonnen is met gelijkstroom.
Wisselspanning lijdt bij transport over grote afstand meer verlies dan gelijkspanning. Dat komt doordat een hoogspanningsleiding een kleine inductie heeft en een capaciteit naar aarde. Over de inductie verliest een wisselstroom aan spanning. Bovendien leidt een wisselspanning over een capaciteit tot een lekstroom naar aarde. Naarmate de aaneenschakeling van inducties en capaciteiten langer wordt, nemen ook de verliezen toe. Bij gelijkspanning spelen inductie en capaciteit geen rol en blijven alleen de ohmse verliezen over. Die zijn te verlagen door een hogere spanning te kiezen. De toepassing van gelijkstroom heeft een toekomst maar vaak blijft wisselspanning handiger. Het is interessant om te realiseren dat elektriciteit ooit begonnen is met gelijkstroom.
Gelijkspanning: Een efficiënte toekomst voor elektriciteitstransport
Wisselspanning en wisselstroom zijn verrassend efficiënt. Toch zie je bij hogere spanningen in toenemende mate belangstelling groeien voor gelijkspanning. De achtergrond daarbij is het volgende: bij wisselspanning heb je drie fasen nodig om elektriciteit te transporteren en bij gelijkspanning heb je maar twee draden nodig. Je zou zelfs met één draad toe kunnen als je de aarde als retourgeleider benut . Dus men bespaart direct op aluminium (het materiaal van hoogspanningsleidingen). Bovendien, als er maar twee draden in een mast hangen, dan kan de hoogspanningsmasten minder stevig worden uitgevoerd. Maar daar betalen we wel een prijs voor, want wisselspanning moet omgezet worden naar gelijkspanning en aan het eind van de lijn gelijkspanning weer naar wisselspanning. Dat gebeurt met converteerstations en die zijn prijzig. Dat betekent dat er een omslagpunt ligt en dat ligt momenteel bij 100 kilometer op zee en bij 800 kilometer over land. De uitvoering van nieuwe hoogspanningsleidingen in China is in veel gevallen in gelijkspanning. Dat is allemaal bewezen technologie. Het kan bestelt worden bij ABB, Siemens, Alstom en diverse Japanse leveranciers en dan wordt het turn-key opgeleverd.
Er komt dus steeds meer gelijkspanning in de hoogspanning. En ook steeds meer apparatuur bij ons thuis werkt op gelijkspanning. Zou het verstandig zijn om het hele elektriciteitsnet dan maar DC te maken? Wisselspanning heeft ook duidelijk voordelen. Je kunt namelijk een wisselstroom met een schakelaar onderbreken maar een gelijkstroom niet. Dat is een van de problemen. Maar zelfs als zou je een gelijkspanningschakelaar hebben, dan geeft een overgang naar een geheel gelijkspanningsnet te weinig voordelen . Het feit dat elektronica in huis met gelijkstroom gevoed wordt, betekent nog niet dat het hele huishouden op gelijkspanning draait. Want als je iets letterlijk aan het draaien wil brengen dan is wisselspanning een stuk handiger dan gelijkspanning. Voor het elektrische tijdperk hadden we het stoomtijdperk maar nog steeds moeten veel dingen draaien – maar liefst 60 procent van de elektrische energie wordt gebruikt voor aandrijvingen. Niet voor niks wordt wisselstroom ook wel draaistroom genoemd.
Schrijf je in voor onze nieuwsbrief
Wil je op de hoogte gehouden worden van de laatste ontwikkelingen bij BeeBeeOne?
Laat je gegevens achter en ontvang het laatste nieuws over onze energieopslagsystemen.